Nawet we współczesnym świecie przerwy w dostawie prądu nie są rzadkie. Jednocześnie urządzenia, za pomocą których dana osoba wchodzi w interakcje z Internetem, stają się coraz bardziej przenośne, laptopy, telefony, tablety. Jednak po odcięciu zasilania połączenie internetowe również ulega awarii, ponieważ powszechnie używane routery Wi-Fi są zasilane z sieci elektrycznej. W tym artykule omówiono sposób rozwiązania tego problemu.
To urządzenie może zasilać standardowy router bezprzewodowy, ładować smartfon lub dowolne urządzenie o zasilaniu 5 V i prądzie do 1 A.
Krok 1: Wymagania wstępne i narzędzia
Niezbędne elementy:
1. Moduł ładowania TP4056
2. Step-up przetwornica DC / DC
3. Konwerter doładowania 5 V.
4. Diody LED
5. Złącze żeńskie 2,1 x 5,5 mm
6. Złącze męskie 2,1 x 5,5 mm (2 szt.)
7. Przełącznik zasilania
8. Bateria 18650
9. Uchwyt 18650
10. Przewody
11. Rurki termokurczliwe
12. Włókno PLA
Użyte narzędzia:
1. Lutownica
2. Pistolet do klejenia na gorąco
3. Szczypce
4. Ściągacz izolacji
5. Drukarka 3D
Krok 2: Jak działa obwód?
Działanie obwodu jest bardzo proste, w normalnych warunkach ładowarka pobiera energię z sieci do ładowania baterii 18650 i zasilania routera. Podczas przerwy w zasilaniu router jest zasilany akumulatorem.
Na schemacie akumulator 18650 jest podłączony do modułu ładowania TP4056. Wyjście modułu TP4056 jest podłączone do dwóch przetworników podwyższających napięcie: jednego do zasilania routera (12 V), a drugiego do złącza USB (5 V) w celu ładowania smartfona. Napięcie wyjściowe przetwornicy podwyższającej (moduł SX1308) jest ustawiane przez wieloobrotowy trymer zamontowany na płycie. Napięcie musi być ustawione zgodnie z modemem, w większości przypadków wynosi 12 V, ale znajduje się również przy 9 V. Można to sprawdzić na zasilaczu lub na samym urządzeniu. Wyjście konwertera boost (SX1308) jest podłączone do zewnętrznego gniazda 5,5 mm za pomocą przełącznika.
Krok 3: Wybór baterii
Najpierw sprawdź właściwości routera / modemu. W takim przypadku pobór mocy routera wynosi 12 V i 0,5 A. W związku z tym zapotrzebowanie na router wynosi 12 x 0,5 = 6 watów.
Autor rozważał czas czuwania wynoszący 30 minut. Dlatego wymagane jest 6 x 0,5 = 3 W / h.
Napięcie znamionowe akumulatora 18650 wynosi 3,7 V.
Wymagana wydajność = 3 W / h / 3,7 V = 0,810 Ah; = 810 mAh
Ta sama bateria służy również do ładowania smartfona. Załóżmy, że musisz naładować telefon do 35-40% tylko w przypadku użycia awaryjnego. Bateria smartfona autora (One Plus 6) jest przeznaczona na 3300 mAh.
Ostateczna wymagana pojemność wynosi = 810 + 3300 x 0,4 = 2130 mAh
Biorąc pod uwagę straty w konwerterze, do tego mini-UPS wybrano baterię Panasonic 3400 mAh.
Krok 4. Zakończenie diod LED na panelu przednim
Stan naładowania akumulatora 18650 jest wyświetlany przez dwie diody LED na module TP4056. Aby monitorować ładunek, diody LED umieszczono na przednim panelu urządzenia.
Krok 5: Podłączanie uchwytu
Najpierw nałóż niewielką ilość lutu na pady B + i B- w module TP4056.
Następnie przylutuj czerwony przewód uchwytu baterii do zacisku B +, a czarny przewód do zacisku B- modułu TP4056.
Krok 6: Podłącz konwertery wspomagające
Podobnie jak w poprzednim kroku, nałóż niewielką ilość lutu na zaciski Out + i Out - modułu TP4056.
Następnie przylutuj przewód z przetworników podwyższających napięcie do modułu TP4056, jak pokazano na schemacie.
Moduł SX1308:
VIN + łączy się z Out +
GND łączy się z Out-
Konwerter USB Boost:
VIN + łączy się z Out +
VIN- łączy się z Out-
Krok 7: Przygotuj złącze i przełącznik
Przylutuj przewody do przycisku zasilania i złącza. Nie lutuj przewodów do modułów, dopóki nie zostanie to zrobione po instalacji w obudowie.
Krok 8: Przygotuj adapter
Teraz musisz przygotować adapter do podłączenia wyjścia UPS do wejścia routera. Na tym etapie niezwykle ważne jest określenie polaryzacji złącza, w niektórych przypadkach na tych złączach, a także wewnątrz, minus na zewnątrz, w innych - odwrotnie. Możesz dowiedzieć się, czy obok gniazda, na etykiecie, czy na zasilaniu tego urządzenia. Z reguły wskazują wszędzie.
Krok 9: Obudowa
Aby nadać produktowi atrakcyjny wygląd, autor opracował skrzynkę dla tego projektu. W tym celu wykorzystano program Autodesk Fusion 360.
Obudowa składa się z dwóch części:
1. Główny korpus
2. Pokrywa
Korpus główny jest przeznaczony do wszystkich elementów, w tym do akumulatora. Pokrywa powinna zakrywać główny korpus.
Autor wykorzystał swoją drukarkę Creality CR-10S oraz szaro-czerwony plastik PLA 1,75 mm do drukowania części. Wydrukowanie głównego korpusu zajęło około 5 godzin, a górna pokrywa - około 1 godziny.
Zastosowano następujące ustawienia:
Szybkość drukowania: 60 mm / s
Wysokość warstwy: 0,2 mm (0,3 również działa dobrze)
Gęstość: 25%
Temperatura wytłaczarki: 200 stopni C
Temperatura stołu: 60 stopni C
Pliki do wydrukowania można pobrać na końcu artykułu.
Ode mnie Do projektu idealnie nadaje się najtańsza 20-rubelowa skrzynka montażowa, bateria 18650 z uchwytem jest umieszczona w taki sposób, jeśli do tego zostały stworzone. Sprawdzone
Krok 10: instalowanie komponentów
Włóż elementy (TP4056, przetworniki podwyższające napięcie, diody LED, przełącznik dwustabilny i gniazdo) do otworów w korpusie głównym, jak pokazano.
Na koniec włóż baterię 18650 do uchwytu. Pamiętaj o włożeniu go z prawidłową polaryzacją. Biegunowość jest zaznaczona na uchwycie baterii.
Na koniec zainstaluj górną pokrywę i przymocuj do 4 śrub w rogach.
Krok 11: Testowanie i wnioski
Podłącz UPS do standardowej ładowarki micro USB (5 V / 1 A). Podczas ładowania czerwona dioda LED zaświeci się, a po zakończeniu ładowania zgaśnie, a zielona zaświeci się.
Teraz podłącz mini-UPS do routera za pomocą wyprodukowanego kabla. Router powinien się włączyć.
Po podłączeniu do portu USB smartfona należy rozpocząć ładowanie.
Podsumowując, trochę sam. Akumulator musi być wybrany nie tylko ze względu na pojemność, ale także przez prąd wyjściowy. Autor nie wziął tego pod uwagę.Aby jednocześnie zasilać router i ładować telefon, potrzebujesz baterii o wydajności prądowej co najmniej 3 A, w tym przypadku na bateriach prąd wyjściowy jest oznaczony literą C (3C - 3 amperów, 10C - 10 amperów). Pamiętaj o tym, jeśli zdecydujesz się powtórzyć. To samo dotyczy konwertera doładowania. Na przykład konwerter Mt3608 jest zaprojektowany na maksymalne obciążenie 2A, przy podłączaniu większego obciążenia konieczne jest zastosowanie odpowiednio mocniejszych modułów.
Pobierz pliki do drukowania 3D
To wszystko, powodzenia dla wszystkich w twojej pracy!